Question

草酸鈣（化學式為CaC₂O₄，相對分子質(zhì)量為128）是一種難溶于水的白色固體，受熱能分解．小紅同學為了探究其在加熱條件下發(fā)生的變化，進行如下實驗：取12.8g草酸鈣固體在不斷加熱的條件下測得剩余固體的質(zhì)量隨時間變化如圖所示．請回答下列問題：

（1）t₁～t₂時問段內(nèi)固體質(zhì)量減少的原因是產(chǎn)生了一種極易與血紅蛋白結合的有毒氣體，該氣體的化學式為  ；同時生成一種白色同體，它與大理石的主要成分相同，則該段時間內(nèi)反應的化學方程式為  ．

（2）t₂～t₃時間段內(nèi)固體質(zhì)量不變的原因是   ．

（3）t₃～t₄時間段內(nèi)反應的化學方程式為  ．

（4）小強和小明另取12.8g草酸鈣固體加熱一段時間后，對剩余固體的成分進行探究．

【查閱資料】CaC₂O₄能與稀鹽酸反應，其反應的化學方程式為：

CaC₂O₄+2HCl═CaCl₂+H₂C₂O₄；草酸（H₂C₂O₄）是一種可溶于水的酸．

【設計方案并實驗】

同學	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論
小強	取少量固體放入燒杯中，加適量水并攪拌	燒杯發(fā)熱	剩余固體中一定含有 ． 一定不含有CaC2O4．
小明	另取少量固體放入試管中，加足量稀鹽酸	有氣體產(chǎn)生	剩余固體中一定含有  ．

【交流與討論】三位同學經(jīng)交流后認為，該剩余固體與圖中  時間段的物質(zhì)成分相同．

Answer 1

【考點】實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律；鹽的化學性質(zhì)；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．

【專題】簡單實驗方案的設計與評價；科學探究．

【分析】（1）在t₁～t₂時間段內(nèi)，加熱草酸鈣時產(chǎn)生了極易與血紅蛋白結合的有毒氣體，此氣體是一氧化碳，一種白色固體與大理石的主要成分相同，應是碳酸鈣，因此，在加熱草酸鈣時，草酸鈣易分解為碳酸鈣和一氧化碳；

（2）當草酸鈣完全分解而又未達到碳酸鈣分解的溫度時，剩余固體的質(zhì)量不變，這就是在t₂～t₃時間段內(nèi)剩余固體質(zhì)量不變的原因；

（3）當對上述固體繼續(xù)加熱時，生成的碳酸鈣又分解為氧化鈣和二氧化碳，由于放出二氧化碳又會使剩余固體的質(zhì)量減少；

（4）【設計方案并實驗】向清液中加入紫色石蕊試液，試液變成藍色，溶液顯堿性，溶液顯堿性的原因是由于剩余固體中生成的氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，因為溶液顯堿性，一定沒有草酸鈣；向剩余固體中加入稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生，可推出剩余固體中一定有碳酸鈣．綜上所述，剩余固體中有氧化鈣、碳酸鈣．

【交流與討論】由于碳酸鈣未完全分解，小強和小明加熱的草酸鈣的剩余物與t₃～t₄時間段的物質(zhì)成分相同．

【解答】解：（1）在 t₁～t₂時問段內(nèi)：產(chǎn)生了一種極易與血紅蛋白結合的有毒氣體，該氣體是一氧化碳，化學式是CO；產(chǎn)生的一種白色固體，它與大理石的主要成分相同，這種那白色固體是碳酸鈣．發(fā)生反應的方程式是：CaC₂O₄CaCO₃+CO↑

    （2）碳酸鈣分解的溫度要高于草酸鈣分解的溫度，當草酸鈣完全分解，而溫度又未達到碳酸鈣的分解溫度時，固體的質(zhì)量不變，所以，t₂～t₃時間段內(nèi)固體質(zhì)量不變．

    （3）在t₃～t₄時間段內(nèi)，碳酸鈣發(fā)生了分解，方程式為：CaCO₃CaO+CO₂↑

 （4）【設計方案并實驗】向清液中加入紫色石蕊試液，試液變成藍色，溶液顯堿性，溶液顯堿性的原因是由于剩余固體中的氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，因為溶液顯堿性，一定沒有草酸鈣；通過向剩余固體中加入稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生，可推出剩余固體中一定有碳酸鈣．

【交流與討論】綜上所述，剩余固體中由氧化鈣、碳酸鈣，與t₃～t₄時間段的物質(zhì)成分相同．

    故答為：（1）CO，CaC₂O₄CaCO₃+CO↑；

   （2）草酸鈣已完全分解，但尚未達到碳酸鈣的分解溫度；

   （3）CaCO₃CaO+CO₂↑；

（4）【設計方案并實驗】

同學	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論
小強			CaO（或氧化鈣）
小明			CaCO3（或碳酸鈣） CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，

【交流與討論】t₃～t₄．

【點評】本題通過實驗探究了草酸鈣的性質(zhì)和變化規(guī)律．草酸鈣受熱易分解生成了碳酸鈣和一氧化碳，因為放出了一氧化碳，剩余固體的質(zhì)量減少．當草酸鈣完全分解后繼續(xù)加熱一段時間后，剩余固體的質(zhì)量又減少，這時一定要聯(lián)想我們已學過的知識碳酸鈣高溫也能分解為氧化鈣和放出二氧化碳，也會造成剩余固體質(zhì)量的減少，這是解答本題的關鍵．